CN109436641B - 一种电镀线搬运上下料系统 - Google Patents

Abstract

一种电镀线搬运上下料系统，包括电镀上料线和电镀下料线，及上料机器人、控制柜、料框储存架和下料机器人；电镀上料线的上料端与电镀下料线的下料端相互靠近，上料机器人位于靠近电镀上料线上料端的位置，下料机器人位于靠近电镀下料线下料端的位置，料框储存架位于上料机器人与下料机器人之间；电镀上料线的上料端和料框储存架分别位于上料机器人的作业范围内；电镀下料线的下料端和料框储存架分别位于下料机器人的作业范围内；上料机器人和/或下料机器人上设置有料框夹具；上料机器人和/或下料机器人的作业范围内停靠有转运料车。本发明具有自动化程度高、产品更新换代周期短、生产质量稳定、改善工人工作环境等特点。

Description

一种电镀线搬运上下料系统

技术领域

本发明涉及一种电镀线生产系统，特别涉及一种电镀线搬运上下料系统。

背景技术

现有电镀线搬运是人工利用料框将产品搬运至电镀线上或者利用专用吊机把产品搬运到电镀线上进行表面处理；这种搬运方式劳动强度大、导致生产效率低，且工作环境恶劣，存在极大的安全隐患，生产安全系数低等问题。

中国专利文献号CN2871560Y于2007年2月21日公开了一种电镀自动线挂镀上下料系统，并具体公开了：挂具吊架与架式推车上端卡接且可吊起与架式推车分离，架式推车位于轨道上且在外力作用下沿轨道移动，2条或多条挂具挂在挂具吊架的吊杆上；挂具吊架由挂耳及横杆构成，两挂耳间采用横杆连接；位于轨道上的架式推车底部装有导轮；2条或多条挂具的杆上等距设有挂钩；两挂具的挂钩间置有工件；挂耳的耳部的上部凸出。该结构的上下料系统为设备上的系统，且通用性和实用性较差，而且不能满足不同产品的上下料。

因此，有必要做进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种自动化程度高、产品更新换代周期短、生产质量稳定、改善工人工作环境的电镀线搬运上下料系统，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种电镀线搬运上下料系统，包括连接电镀设备上料端的电镀上料线和连接电镀设备下料端的电镀下料线，其特征在于：还包括上料机器人、控制柜、料框储存架和下料机器人；所述电镀上料线的上料端与电镀下料线的下料端相互靠近，上料机器人位于靠近电镀上料线上料端的位置，下料机器人位于靠近电镀下料线下料端的位置，料框储存架位于上料机器人与下料机器人之间；所述电镀上料线的上料端和料框储存架分别位于上料机器人的作业范围内；所述电镀下料线的下料端和料框储存架分别位于下料机器人的作业范围内；所述控制柜控制上料机器人和/或下料机器人；所述上料机器人和/或下料机器人上设置有用于夹持储料框的料框夹具；至少在进行上下料工作时，所述上料机器人和/或下料机器人的作业范围内停靠有一台以上用于转运储料框的转运料车。

所述上料机器人和/或下料机器人的作业范围内设置有用于停靠相应转运料车的定位装置；所述定位装置上设置有导轨槽和自锁拨块；所述转运料车上设置有自锁挡块和一个以上导向轴承；所述转运料车在定位装置上滑行时、导向轴承滚动在导轨槽上，转运料车滑行至指定位置时、自锁拨块与自锁挡块卡扣、以限制转运料车后退。

所述定位装置对应转运料车的前进方向设置有限位架，以限制转运料车继续前进，限位架上设置有到位检测器；所述自锁拨块定位转动设置，其一端设有卡槽且该端部向上复位摆动，当自锁挡块越过卡槽后，卡槽向上复位并阻挡作用于自锁挡块上，以限制转运料车后退。

所述自锁拨块上设有引导斜面，自锁挡块上设有与引导斜面对应的楔形面，自锁挡块越过自锁拨块时，楔形面滑动在引导斜面上，并带动卡槽下摆；所述定位装置还包括定位转动的解锁连杆，解锁连杆一端与自锁拨块相互作用，通过拨动解锁连杆另一端使自锁拨块上的卡槽向下摆动且脱离自锁挡块。

所述料框夹具包括连接相应机器人的夹具支架组件，及滑动在夹具支架组件上的第一夹爪和第二夹爪，第一夹爪与第二夹爪之间设置有夹具气缸，夹具气缸驱动第一夹爪与第二夹爪相互靠拢或远离。

所述第一夹爪上设置有第一齿条，第二夹爪上设置有第二齿条，第一齿条与第二齿条相互间隔式配合；所述夹具支架组件上设置有定位转动的齿轮，齿轮位于第一齿条与第二齿条之间，且分别与第一齿条和第二齿条齿接。

所述第一夹爪和/或第二夹爪上设置有夹持工装，夹持工装上设有若干与储料框上的凸筋对应的定位槽。

所述料框储存架上设置有若干层用于放置储料框的层架，层架和/或转运料车上设置有定位框，相应的储料框定位放置于定位框上。

本上下料系统还包括倒料装置、称重扫描装置和接料装置，其中，倒料装置位于电镀上料线的上料端，称重扫描装置位于上料机器人的作业范围内，接料装置位于电镀下料线的下料端。

本上下料系统还包括安全围栏，称重扫描装置、上料机器人、控制柜、料框储存架和/或下料机器人位于安全围栏内侧，上料机器人和/或下料机器人的作业范围位于安全围栏内侧，安全围栏上设置有与上料机器人对应的上料门口和/或与下料机器人对应的下料门口；上料门口上设置有上料确认按钮，和/或下料门口上设置有下料确认按钮；上料确认按钮和/或下料确认按钮与控制柜连接。

本发明具有以下有益效果：

1.通过对料框夹具进行升级或替换即可兼容多种不同宽型号的料框，因此其通用性和实用性提升；

2.只需要对料框夹具和/或相关的放料台等做相应的调整，及对程序进行适当的修改调整，即可适应适用于不同的产品，所以产品升级更新周期短；

3.利用事先设置的程序，人可远距离对上/下料机器人进行操作控制，能有效规避安全风险，提升了安全系数，且可降低工人的工作强度。

附图说明

图1为本发明一实施例的整体立体图。

图2为本发明一实施例的整体俯视图。

图3和图4分别为本发明一实施例中转运料车不同方位的立体图。

图5为本发明一实施例中定位装置的立体图。

图6为本发明一实施例中转运料车停靠在定位装置时的剖视图。

图7为本发明一实施例中自锁拨块的剖视图。

图8为本发明一实施例中解锁连杆的剖视图。

图9为本发明一实施例中料框夹具的立体图。

图10为本发明一实施例中机器人底座的立体图。

图11为本发明一实施例中料框储存架的立体图。

图12为本发明一实施例中储料框的立体图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图12，本电镀线搬运上下料系统，包括

电镀上料线1，将产品倒入电镀设备中，以进行电镀表面处理；

倒料装置2，将储料框A中满载的产品倒入电镀上料线1中；

称重扫描装置3，对满载产品的储料框A进行称重，判定是否达到指定重量(30KG)、并对储料框A进行扫描等工作；

转运料车4，设置四台，其中两台分别将若干满载待电镀产品的储料框A(本实施例为15个)移送至相应的工位上，另外两台分别将满载已电镀产品的储料框A(本实施例为15个)移离上下料系统进入下一工序；

定位装置5，设置四套且固定于指定位置，有效的对相应的转运料车4进行精准定位，方便上下料；

上料机器人6，代替工人执行搬运上料作业，具体是，将相应转运料车4上满载待电镀产品的储料框A夹起，并依次搬运至称重扫描装置3和倒料装置2上完成相关作业后，将空载的储料框A摆放于料框储存架9上；

机器人底座7，对机器人进行高度补偿和固定；

控制柜8，系统控制单元，用于控制相关机器人和电气；

料框储存架9，储料框A的中转站，完成上料且空载的储料框A暂放于料框储存架9上，以等待装载已电镀的产品；

下料机器人10，代替工人执行搬运下料作业，具体是，从料框储存架9上执取空载的储料框A并放置于接料装置12上，待储料框A装满已电镀的产品后将其搬运至相应的转运料车4上；

安全围栏11，能有效的将人和机器人隔离开来，防止工人人手从上料口伸入机器人作业范围内；

接料装置12，接收电镀下料线13出来的已电镀的产品；

电镀下料线13，将经电镀设备处理的已电镀的产品进行输出；

具体是，电镀设备上料端连接电镀上料线1，电镀设备下料端连接电镀下料线13；电镀上料线1与电镀下料线13相互并排设置，电镀上料线1的上料端与电镀下料线13的下料端相互靠近，上料机器人6位于靠近电镀上料线1上料端的位置，下料机器人10位于靠近电镀下料线13下料端的位置，料框储存架9位于上料机器人6与下料机器人10之间；倒料装置2位于电镀上料线1的上料端，称重扫描装置3位于上料机器人6的作业范围内，接料装置12位于电镀下料线13的下料端；电镀上料线1的上料端和料框储存架9分别位于上料机器人6的作业范围内；电镀下料线13的下料端和料框储存架9分别位于下料机器人10的作业范围内；控制柜8分别控制上料机器人6和下料机器人10；上料机器人6和下料机器人10上分别设置有用于夹持储料框A的料框夹具14；在进行上下料工作时，上料机器人6和下料机器人10的作业范围内分别停靠有相应的用于转运储料框A的转运料车4；上料机器人6和下料机器人10分别选用IRB6700-150/3.2机器人，其负载为150kg，工作半径为3.2m，可满足一般搬运码垛上下料负载和工作域要求。

进一步说，参见图3-图6，上料机器人6和下料机器人10的作业范围内分别设置有用于停靠相应转运料车4的定位装置5；定位装置5上设置有沿其长度方向线性延伸的导轨槽5.1、及位于导轨槽5.1入口端的自锁拨块5.2；转运料车4包括车架4.2，车架4.2底部设置有自锁挡块4.5和四个导向轴承4.4，四个导向轴承4.4线性排布；转运料车4在定位装置5上滑行时、四个导向轴承4.4均滚动在导轨槽5.1内、有效的引导转运料车4在定位装置5上的滑行，转运料车4滑行至指定位置时、自锁拨块5.2与自锁挡块4.5卡扣、以限制转运料车4后退，进而实现转运料车4的定位停靠。本结构通过自锁拨块5.2与自锁挡块4.5的相互作用，使转运料车4定位停靠，进而能够准确的将储料框A定位、方便上/下料机器人进行精准夹取；同时通过导向轴承4.4与导轨槽5.1的相互作用，可达到精准定位作用，使得转运料车4定位更精准。

进一步说，定位装置5对应转运料车4的前进方向设置有限位架5.4，当转运料车4滑行至与限位架5.4碰撞时，可有效限制转运料车4继续前进，限位架5.4上设置有到位检测器5.6；自锁拨块5.2定位转动设置，其一端设有卡槽5.21且该端部向上复位摆动，当自锁挡块4.5越过卡槽5.21后，卡槽5.21向上复位并阻挡作用于自锁挡块4.5上，以限制转运料车4后退，实现自锁效果。

进一步说，自锁拨块5.2上设有引导斜面5.22，自锁挡块4.5上设有与引导斜面5.22对应的楔形面，自锁挡块4.5越过自锁拨块5.2时，楔形面滑动在引导斜面5.22上，并在两个面的相互作用下带动卡槽5.21下摆；定位装置5还包括定位转动的解锁连杆5.3，解锁连杆5.3一端与自锁拨块5.2相互作用，通过拨动(本实施例的拨动方式是脚踏)解锁连杆5.3另一端使自锁拨块5.2上的卡槽5.21向下摆动且脱离自锁挡块4.5。

进一步说，转运料车4包括扶手4.1、车架4.2和车轮4.3，扶手4.1和车架4.2分别采用管材焊接而成，四个车轮4.3分别设置于车架4.2底部；通过扶手4.1可推动转运料车4移动，方便装卸、操作方便；四个车轮4.3分别采用定向轮和万向轮，能够将转运料车4推拉顺畅、方向可控、操作便捷。参见图7，自锁拨块5.2为条形件，其中部为转接点，其中卡槽5.21的力矩d1小于另一端的力矩d2，因此在重力作用下，卡槽5.21会向上复位摆动，另一端向下复位摆动；或者，可通过扭簧等辅助件来实现上述摆动的效果。参见图8，解锁连杆5.3为条形件，其中部为转接点，其中第一端的力矩e1大于第二端的力矩e2，因此在重力作用下，第一端向下复位摆动，第二端向上复位摆动；同样可通过扭簧等辅助件来实现上述摆动的效果；自锁拨块5.2的力矩d2位于解锁连杆5.3的力矩e1上方，当工人脚踏解锁连杆5.3的力矩e2时，力矩e1带动力矩d2上升，在杠杆作用下力矩d1下摆，以对转运料车4实现解锁。

进一步说，参见图9，料框夹具14包括连接相应机器人的夹具支架组件14.1，及滑动在夹具支架组件14.1上的第一夹爪14.2和第二夹爪14.3，第一夹爪14.2与第二夹爪14.3之间设置有夹具气缸14.4，夹具气缸14.4驱动第一夹爪14.2与第二夹爪14.3相互靠拢或远离。料框夹具14采用气缸夹取方式对产品进行抓取作业，性能可靠。

进一步说，第一夹爪14.2上设置有第一齿条14.5，第二夹爪14.3上设置有第二齿条14.7，第一齿条14.5与第二齿条14.7相互间隔式平行配合；夹具支架组件14.1上设置有定位转动的齿轮14.6，齿轮14.6位于第一齿条14.5与第二齿条14.7之间，且分别与第一齿条14.5和第二齿条14.7齿接。料框夹具14采用齿轮齿条传动，可保证夹具双边抓取储料框A的精度。

进一步说，第一夹爪14.2和/或第二夹爪14.3上设置有夹持工装14.8，夹持工装14.8上设有若干与储料框A上的凸筋对应的定位槽14.81，使夹持效果更可靠。夹具支架组件14.1上设置有扫描枪14.9，扫描枪14.9用于对储料框A进行扫描识别等功能、保证每一个储料框A储放的精确性。

进一步说，参见图10，机器人底座7包括顶板7.1和底板7.3，顶板7.1与底板7.3之间焊接有支撑管7.2，机器人定位固定在相应的顶板7.1上，底板7.3固定连接在底面上；顶板7.1上开设有进线口7.11，机器人上的气管和线缆等可通过进线口7.11进入顶板7.1与底板7.3之间的间隙或支撑管7.2中，可较好的保护气管和线缆，同时使整体外观整洁美观；底板7.3底部有调整螺丝，保证机器人底座7不受地面的平整度影响，延长机器人底座7的使用寿命；

底座固定块和地面通过爆炸螺丝连接起来。

进一步说，参见图11，料框储存架9自上向下设置有若干层用于放置储料框A的层架9.2，层架9.2两侧有侧架9.1支撑；层架9.2和转运料车4上分别设置有定位框B，相应的储料框A定位放置于定位框B上。料框储存架9和转运料车4上的定位框B通过调整可满足不同尺寸大小的储料框A使用；定位框B具体是由四块限位型材围成的矩形框，限位型材采用不锈钢材料制作，耐磨且拥有一定的硬度，起到有效的限位固定作用；料框储存架9采用管材焊接而成，侧架9.1与层架9.2采用可拆装结构连接、便于运输、调整等；侧架9.1底部有支架固定板9.3，支架固定板9.3通过爆炸螺丝等固定连接底面。

进一步说，称重扫描装置3、上料机器人6、控制柜8、料框储存架9和下料机器人10等分别位于安全围栏11内侧，上料机器人6和下料机器人10的作业范围位于安全围栏11内侧，安全围栏11上设置有与上料机器人6对应的上料门口11.1和与下料机器人10对应的下料门口11.2；上料门口11.1上设置有上料确认按钮，下料门口11.2上设置有下料确认按钮；上料确认按钮和下料确认按钮分别与控制柜8连接，当工人停靠好相应的转运料车4并走出安全围栏11后，即按下相应的确认按钮告知相应的机器人上料完毕；上料门口11.1和下料门口11.2顶部分别安装有行程开关，机器人作业过程中，若门体打开，则机器人就报警并停止作业。

工作流程：

a.准备工作

①上料门口11.1和下料门口11.2上相应的防护门关好，电镀线搬运上下料系统电源开启；

②人工将装满带电镀产品的储料框A放在转运料车4上并定好位置，并按下上料确认按钮；

③人工将空载的转运料车4定好位置，等待下料机器人10将已电镀的产品放在转运料车4上；

④在机器人总控制系统中设定待搬运的产品型号，系统调用相应的制定程序准备搬运上下料；

⑤人工先一段段的程序试运行，确定无误后调成自动状态。

b.循环流程

①上料机器人6接收到搬运信号和转运料车4定位完成的信号后，上料机器人6通过料框夹具14将装满待电镀产品的储料框A夹取出来，通过料框夹具14上的扫描枪14.9检测取料是否成功，成功则进行下一步；

②上料机器人6将装满待电镀产品的储料框A放在称重扫描装置3上称重并扫描；

③称重扫描完成后，上料机器人6又将装满待电镀产品的储料框A翻转180°将产品倒入电镀上料线1上向电镀设备输送；

④上料机器人6通过料框夹具14将空的储料框A放在料框储存架9上；

⑤下料机器人10接收到信号后，通过料框夹具14将在料框储存架9上对应的储料框A夹取并放在接料装置12上接料；

⑥接料完成后，下料机器人10通过料框夹具14将满载已电镀产品的储料框A放在相应的转运料车4上，直到转运料车4上十五个储料框A均装满已电镀的产品；

⑦人工将满载已电镀产品的转运料车4推出，更换空载的转运料车4，以继续下料；同时，人工将上料完毕的转运料车4推出，更换满载待电镀产品的转运料车4；按照生产节拍，依上述操作周而复始循环，直至完成预定的生产产量。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种电镀线搬运上下料系统，包括连接电镀设备上料端的电镀上料线(1)和连接电镀设备下料端的电镀下料线(13)、上料机器人(6)、控制柜(8)、料框储存架(9)和下料机器人(10)；所述电镀上料线(1)的上料端与电镀下料线(13)的下料端相互靠近，上料机器人(6)位于靠近电镀上料线(1)上料端的位置，下料机器人(10)位于靠近电镀下料线(13)下料端的位置，料框储存架(9)位于上料机器人(6)与下料机器人(10)之间；所述电镀上料线(1)的上料端和料框储存架(9)分别位于上料机器人(6)的作业范围内；所述电镀下料线(13)的下料端和料框储存架(9)分别位于下料机器人(10)的作业范围内；所述控制柜(8)控制上料机器人(6)和/或下料机器人(10)；所述上料机器人(6)和/或下料机器人(10)上设置有用于夹持储料框(A)的料框夹具(14)；至少在进行上下料工作时，所述上料机器人(6)和/或下料机器人(10)的作业范围内停靠有一台以上用于转运储料框(A)的转运料车(4)，其特征在于：

所述上料机器人(6)和/或下料机器人(10)的作业范围内设置有用于停靠相应转运料车(4)的定位装置(5)；所述定位装置(5)上设置有导轨槽(5.1)和自锁拨块(5.2)；所述转运料车(4)上设置有自锁挡块(4.5)和一个以上导向轴承(4.4)；所述转运料车(4)在定位装置(5)上滑行时、导向轴承(4.4)滚动在导轨槽(5.1)上，转运料车(4)滑行至指定位置时、自锁拨块(5.2)与自锁挡块(4.5)卡扣、以限制转运料车(4)后退；

所述定位装置(5)对应转运料车(4)的前进方向设置有限位架(5.4)，以限制转运料车(4)继续前进，限位架(5.4)上设置有到位检测器(5.6)；所述自锁拨块(5.2)定位转动设置，其一端设有卡槽(5.21)且该端部向上复位摆动，当自锁挡块(4.5)越过卡槽(5.21)后，卡槽(5.21)向上复位并阻挡作用于自锁挡块(4.5)上，以限制转运料车(4)后退；

所述自锁拨块(5.2)上设有引导斜面(5.22)，自锁挡块(4.5)上设有与引导斜面(5.22)对应的楔形面，自锁挡块(4.5)越过自锁拨块(5.2)时，楔形面滑动在引导斜面(5.22)上，并带动卡槽(5.21)下摆；所述定位装置(5)还包括定位转动的解锁连杆(5.3)，解锁连杆(5.3)一端与自锁拨块(5.2)相互作用，通过拨动解锁连杆(5.3)另一端使自锁拨块(5.2)上的卡槽(5.21)向下摆动且脱离自锁挡块(4.5)；

所述料框夹具(14)包括连接相应机器人的夹具支架组件(14.1)，及滑动在夹具支架组件(14.1)上的第一夹爪(14.2)和第二夹爪(14.3)，第一夹爪(14.2)与第二夹爪(14.3)之间设置有夹具气缸(14.4)，夹具气缸(14.4)驱动第一夹爪(14.2)与第二夹爪(14.3)相互靠拢或远离；

所述第一夹爪(14.2)和/或第二夹爪(14.3)上设置有夹持工装(14.8)，夹持工装(14.8)上设有若干与储料框(A)上的凸筋对应的定位槽(14.81)。

2.根据权利要求1所述电镀线搬运上下料系统，其特征在于：所述第一夹爪(14.2)上设置有第一齿条(14.5)，第二夹爪(14.3)上设置有第二齿条(14.7)，第一齿条(14.5)与第二齿条(14.7)相互间隔式配合；所述夹具支架组件(14.1)上设置有定位转动的齿轮(14.6)，齿轮(14.6)位于第一齿条(14.5)与第二齿条(14.7)之间，且分别与第一齿条(14.5)和第二齿条(14.7)齿接。

3.根据权利要求1所述电镀线搬运上下料系统，其特征在于：所述料框储存架(9)上设置有若干层用于放置储料框(A)的层架(9.2)，层架(9.2)和/或转运料车(4)上设置有定位框，相应的储料框(A)定位放置于定位框上。

4.根据权利要求1-3任一项所述电镀线搬运上下料系统，其特征在于：还包括倒料装置(2)、称重扫描装置(3)和接料装置(12)，其中，倒料装置(2)位于电镀上料线(1)的上料端，称重扫描装置(3)位于上料机器人(6)的作业范围内，接料装置(12)位于电镀下料线(13)的下料端。

5.根据权利要求4所述电镀线搬运上下料系统，其特征在于：还包括安全围栏(11)，称重扫描装置(3)、上料机器人(6)、控制柜(8)、料框储存架(9)和/或下料机器人(10)位于安全围栏(11)内侧，上料机器人(6)和/或下料机器人(10)的作业范围位于安全围栏(11)内侧，安全围栏(11)上设置有与上料机器人(6)对应的上料门口(11.1)和/或与下料机器人(10)对应的下料门口(11.2)；上料门口(11.1)上设置有上料确认按钮，和/或下料门口(11.2)上设置有下料确认按钮；上料确认按钮和/或下料确认按钮与控制柜(8)连接。

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